7. Nội dung luận văn
1.2.3. Mấtổn định tổng thể (Lateral Torsional Buckling)
6
Hình 1. 5 Dầm bị mất ổn định tổng thể (bị oằn ngang)
Hiện tượng:Xét dầm tiết diện chữ I chịu tải trọng theo phương thẳng đứng hướng từ trên xuống (hình 1.6).Dầm chịu uốn do moment uốn Mx.
Đối với một dầm tiết diện chữ I có chiều cao h luôn luôn lớn hơn bf và IX>>IY (hình 1.6), độ cứng chống xoắn và độ cứng ngoài mặt phẳng của dầm là rất bé, khi đó tỉnh tải và hoạt tải cùng tác dụng từ trên hướng xuống dầm tiết diện chữ I, dẫn đến dầm bị uốn quanh trục x-x.
Hình 1. 6 Tải trọng tác dụng lên dầm tiết diện chữ I
Khi dầm thiết kế chịu tải trọng trong mặt phẳng uốn, chịu moment uốn Mx, dầm chịu uốn và phát sinh biến dạng trong mặt phẳng tác dụng của tải trọng (mặt phẳng uốn). Khi tăng tải trọng đến một giá trị nào đó mà dầm không còn chịu uốn trong mặt phẳng chịu lực x-x của dầm, nên dầm phát sinh moment biến dạng ở ngoài mặt phẳng uốn M theo phương y-y và cả moment xoắn T. Hai moment M và
7
T trong quá trình tính toán không được xét đến, nên có thể dầm bị phá hoại. Trường hợp này dầm vừa chịu uốn vừa chịu xoắn và bị vênh ra khỏi mặt phẳng chịu uốn, dầm mất khả năng chịu lực. Hiện tượng đó là mất ổn định tổng thể (hình 1.6).
Hình 1. 7 Dầm tiết diện chữ I mất ổn định tổng thể
Nguyên nhân:Khi chịu lực tác dụng từ trên xuống theo phương thẳng đứng (không có lực nào tác dụng theo phương ngang), tiết diện dầm chữ I được chia ra thành 2 phần chịu nén và chịu kéo,hai phần này phân chia bởi trục trung hòa (như hình 1.8). Khi tải trọng nhỏ thì dầm bị uốn theo phương trong mặt phẳng của nó. Khi tải trọng tăng lên và đạt đến một mức nào đó dầm sẽ mất ổn định (oằn ngang), giá trị moment làm dầm bắt đầu oằn ngang gọi là moment tới hạn Mcr.
Bản cánh trên và một phần bản bụng trên chịu nén có xu hướng mất ổn định giống như cột chịu nén (mất ổn định theo phương trục phụ minor axis). Trong khi đó bản cánh dưới và một phần bản bụng dưới chịu kéocó xu hướng kéo căng dầm. Tổng hợp hai phần này dẫn đến dầm bị uốn theo phương ngang My và bị xoắn (oằn ngang). Đây là hiện tượng mất ổn định tổng thế của dầm tiết diện chữ I.
8